点云模型骨架提取(ROSA)-liyc
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基于点云数据的树木骨架线提取研究李杨;李秀峰【摘要】为了构建树木骨架线,利用三维激光扫描仪对树木扫描得到点云数据,以此为数据源,利用Geomagic软件去噪配准后构建树木三维模型,对树木主干、枝干分割后,利用Excel对点云数据进行微分后计算出每一小段的重心即骨架点,最后基于单源最短路径算法来构建出树木的骨架线,实验证明该方法简单可行,对树木三维建模以及林业研究有重要的意义.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】3页(P53-55)【关键词】三维激光扫描;点云数据;骨架线;单源最短路径算法【作者】李杨;李秀峰【作者单位】安徽理工大学测绘学院, 安徽淮南 232001;安徽理工大学测绘学院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TP391.41;TN249;S758树木骨架在树木研究中发挥着重要作用,它不仅是树木三维几何造型构建的基础,而且对计算机图形学、景观设计、精准林业等领域研究具有重要意义[1]。
目前,树木骨架线的构建通常是从图像处理的角度出发,只是片面地考虑点云数据,提取出来的骨架线也只是单纯地反映树木某一侧的形状,难以描述树木真正的参数[2]。
笔者利用三维激光扫描仪对树木进行扫描,得到树木的点云数据,去噪配准后建立树木的点云模型,将树木主干、枝干分割分块,利用Excel软件对分块的点云数据微分,计算微分后每一小区间的重心坐标,借以代替该小区域内树木的骨架点,最后利用单源最短路径算法将各个骨架点连接,构成该树木的骨架线。
针对树木建模的研究已经有几十年的历史。
早期,研究者们根据植物生长特性,通过研究植物生长规则和形态特征,用计算机近似模拟出各种植物的三维模型,其中比较有代表性的方法有基于分形的方法、粒子系统、基于二维枝干草图等。
这些方法只是模拟出了与现实形状相似的三维模型,并利用相应的计算机软件通过调整大量的参数生成需要的树木模型。
该模型实际上只是模拟的三维模型,并不足以代替真实树木。
基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取(原创实用版)目录一、引言二、拉普拉斯算子迭代法简介三、点云骨架提取的必要性四、基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取方法五、实验结果与分析六、结论正文一、引言随着三维扫描技术的快速发展,点云数据在各个领域得到了广泛应用,如机器人导航、虚拟现实、计算机视觉等。
点云数据通常包含大量冗余信息,这就需要对点云进行处理以减少数据量,提高数据质量。
点云骨架提取就是从点云中提取出代表整个点云结构的关键点,它是点云处理的基础步骤。
本文提出了一种基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取方法。
二、拉普拉斯算子迭代法简介拉普拉斯算子是一种常用的图像平滑算子,它可以通过迭代法求解。
拉普拉斯算子迭代法的基本思想是:在保持边界不变的情况下,对图像进行平滑处理,使得图像的能量函数值不断减小,直至收敛到最小值。
三、点云骨架提取的必要性点云骨架提取是点云处理中的关键步骤,其主要目的是从点云中提取出代表整个点云结构的关键点。
点云骨架提取对于点云的简化、特征提取、匹配和识别等后续处理具有重要意义。
四、基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取方法本文提出了一种基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取方法。
该方法首先对点云进行预处理,包括去噪、采样等操作;然后计算点云的拉普拉斯矩阵;接着通过迭代法求解拉普拉斯矩阵的特征值和对应的特征向量,得到点云的骨架点;最后对骨架点进行排序,得到点云的骨架。
五、实验结果与分析为了验证本文提出的方法的有效性,我们在多个点云数据集上进行了实验。
实验结果表明,本文提出的方法在提取点云骨架方面具有较高的准确性和效率。
同时,我们还对不同参数设置下的方法进行了比较,结果表明,合理的参数设置可以进一步提高方法的性能。
六、结论本文提出了一种基于拉普拉斯算子迭代法的点云骨架提取方法。
实验结果表明,该方法具有较高的准确性和效率,可以为点云的后续处理提供有效的支持。
基于三维扫描的点云数据人体3D模型骨骼提取随着科技的不断发展,三维扫描技术的应用越来越广泛,其中之一就是在人体建模领域的应用。
通过三维扫描技术,可以获取到人体的点云数据,这为人体建模提供了更准确、更真实的数据来源。
然而,点云数据中包含了大量的信息,如何从中提取出人体的骨骼信息成为了一个具有挑战性的问题。
在人体建模中,骨骼是一个十分重要的部分,它能够描述人体的姿态、动作和形态等信息。
因此,通过提取人体的骨骼信息,可以实现对人体的动作捕捉、姿态识别等应用。
然而,由于点云数据的复杂性和噪声干扰等因素,骨骼的提取变得十分困难。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种基于三维扫描的点云数据人体3D模型骨骼提取方法。
首先,对点云数据进行预处理,包括去除噪声、滤波和对齐等操作,以提高数据的质量和准确性。
然后,通过使用骨骼模型进行拟合,将点云数据与骨骼模型对齐,从而得到初步的骨骼估计结果。
接下来,采用迭代优化的方法,对骨骼进行优化和细化,以提高骨骼的精度和稳定性。
最后,通过与已知的人体模型进行匹配,进一步验证和修正骨骼的准确性。
该方法在实验中取得了良好的效果。
通过对真实人体数据和合成数据的测试,结果显示该方法能够准确地提取出人体的骨骼信息。
同时,该方法能够适应不同人体的形态和姿态变化,具有一定的鲁棒性和普适性。
基于三维扫描的点云数据人体3D模型骨骼提取方法的研究为人体建模领域的发展提供了新的思路和方法。
通过提取人体的骨骼信息,可以实现更多的应用,如虚拟现实、电影制作、医学诊断等领域。
随着技术的不断进步,相信基于三维扫描的点云数据人体3D模型骨骼提取方法将会得到更广泛的应用和推广。
点云模型线性骨架提取技术研究进展
段红娟
【期刊名称】《信息与电脑》
【年(卷),期】2018(0)23
【摘要】线性骨架在针对模型的几何分析和处理中有着广泛应用。
模型的线性骨架与模型的拓扑结构一致,保留了模型的关键形体特征,而且拓扑结构简单,便于控制,所以它作为三维模型的一种压缩形式,在模型表面重建、三维模型匹配和检索、三维动画和医学影像等领域内有着广泛的应用。
笔者通过研究和比较国内外的各种点云模型线性骨架提取技术,提出了点云模型的线性骨架提取技术研究的关键,对骨架提取技术的应用和发展前景展开讨论。
【总页数】3页(P45-47)
【关键词】点云模型;线性骨架;提取算法;邻域;法向量
【作者】段红娟
【作者单位】湛江幼儿师范专科学校信息科学系
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.空间桁架CAD模型的线性骨架提取 [J], 罗玲;陆小龙;赵世平;梁恩志;陈正龙
2.基于点云模型的低质汉字骨架提取算法 [J], 侯显玲
3.半自动点云模型线性骨架提取技术 [J], 段红娟
4.半自动点云模型线性骨架提取技术 [J], 段红娟
5.基于骨架的玉米植株三维点云果穗分割与表型参数提取 [J], 朱超;苗腾;许童羽;李娜;邓寒冰;周云成
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一种树枝点云的骨架提取方法赵艳妮;郭华磊【期刊名称】《计算机与数字工程》【年(卷),期】2016(45)7【摘要】针对目前点云的树枝建模方法仅仅是使得树杆的骨架线与真实树枝的伸张形状相似,忽略了树杆局部细节层次的几何形状的展现的问题,论文提出一种树枝点云骨架点的提取方法.首先对能够表征真实树枝的骨架点的几何参数进行详细分析,然后对3D激光扫描仪采集的树枝的单侧点云数据中所蕴含的骨架点的几何参数进行了深入研究,得出了描述其几何特性的数学模型;接着通过求取树枝局部最优切分点集的主方向来描述骨架点的轴方向;最后通过运用LS-Method方法来拟合逼近树枝横截面圆的位置和半径两个几何参数,从而从树枝点云中准确的提取出了树枝骨架点位置、半径和轴方向三个几何参数.实验证明,该方法提取的树枝骨架点逼近了原始点云所蕴含的真实树枝的中轴线,有一定的实用价值.%Aiming at the branch point cloud modeling method is only done so that the shape of the skeleton Trunk line similar to the real branches,ignoring the geometry Trunk show details of local level issues,this paper presents a point cloud branch skeleton points extraction approach.First,we are able to characterize the real point of the branches of the skeleton detailed analysis of the geometric parameters,and then 3D laser scanners capture branches of unilateral point cloud data in-herent in the geometrical parameters skeleton point depth study,obtained describe geometric characteristics of the mathemat-ical model.then strike the branches by local optimal cutpoints set to describe the main direction of the skeleton point axis di-rection,and finally to fit the approximate cross-section of the branches circle position and radius of two methods by using LS-Method geometric parameters to accurately extracted from a branch point cloud branch skeleton position,radius and three-ax-is geometry.The experimental results show that the proposed approach has a certain practical value to approximate the axis of the real tree branches contained in the original point cloud.【总页数】5页(P1333-1337)【作者】赵艳妮;郭华磊【作者单位】陕西职业技术学院计算机科学系西安 710100;西安通信学院信息服务系西安 710106【正文语种】中文【中图分类】TP301.6【相关文献】1.一种新的点云数据特征骨架提取方法 [J], 邹万红;陈志杨;叶修梓;张三元2.基于优化DRG的三维人体点云骨架提取方法 [J], 侯培;田庆国;葛宝臻3.一种稀疏点云环境下的单株树骨架提取算法 [J], 李巍岳;刘春;吴杭彬;孙伟伟4.基于颜色取样的苹果树枝干点云数据提取方法 [J], 郭彩玲; 刘刚5.基于曲率法线流的树点云骨架提取方法 [J], 郝腾宇; 耿楠; 胡少军; 张志毅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。